연구내용
본 생유기화학/화학생물학 연구실은 2011년부터 활발한 연구를 진행 중이며 특히 최근 완공한 약학관에서 최신 시설과 장비 (500MHz NMR, Prep-LC-MS, MPLC, Microwave reactor, Microplate reader, Cell Culture – facility, Gel running equipment 등)를 갖추고 다음과 같은 연구분야를 주제로 연구활동을 벌이고 있다.
1. 산화적 스트레스 및 항산화제에 대한 생유기화학
산화적 스트레스 (oxidative stress)는 많은 암, 대사질환 및 퇴행성 뇌질환등의 많은 병리현상과 깊은 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 실험실에서는 다양한 발생 및 작용기전을 갖는 산화적 스트레스 중 특정 스트레스의 특이성을 구성하는 생유기화학적인 원리를 이해하여, 특이적으로 작용하는 항상화제를 개발하고 이론적 근거를 연구하고자 한다.
예를 들어, 본 연구실에서는 지질과산화 (Lipid Peroxidation)에 의한 산화적 스트레스 또는 금속함유 단백질 (metalloproteins)의 산화환원 작용에 의해서 야기되는 산화적 스트레스를 직간접적인 메커니즘에 의해 해소할 수 있는 저분자 화합물 형태의 항산화제를 개발하고자 한다. 또한 DNA상의 antioxidant response element (ARE)에 작용함으로써 내인성 항산화 작용 물질의 발현을 촉진하는 물질도 개발하고자 한다.
2. 유기합성화학 및 의약화학
유기합성화학은 의약화학,생화학 그리고 생유기화학 분야에서 매우 중요한 역할을 하고 있다.
따라서, 새로운 합성 방법을 개발하는 일은 다양한 분야에서 제기되는 학문적 질문에 답하기 위한 중요한 도구가 될 수 있다.
본 연구실은 특별히 기본의 방법으로 합성하기 어려운 생리활성물질의 합성과, 다양한 생리활성물질을 포함하는 화합물 은행을 구성할 새로운 화학 중심구조 (Chemical scaffold)를 개발하는 일에 관심을 가지고 있다. 본 연구실에서는 또한 약물 스크리닝을 통해서 발굴된 유효물질의 약효활성 및 약물성을 개선하는 의약 과제에도 관심을 가지고 있다.
3. 약물 스크리닝 및 화학생물학
본 연구실에서는 화합물 은행 및 천연물 은행의 물질들의 약효를 검색하여 유효물질을 발굴하는 과제에 관심을 가지고 있다. 이를 위해 단백질(효소) 및 세포기반 약효검색법을 구축, 수행하고 있다. 또한 발굴된 물질의 약효기전을 밝히기 위하여western blotting, PCR 그리고 면역세포염색법 (Immunocytochemistry)등의 다양한 생화학, 세포생물학, 화학생물학적인 접근을 시도한다. 또한 유효물질과 직접적으로 상호작용하는 표적 단백질을 규명하기 위한 (target identification) Pull-down 실험을 수행하고, 이때 사용되는 형광표지 (fluorescent tag)등을 고정화하데 필요한 생물학적 부반응이 없는 새로운 화학반응을(Bioorthogonal reaction) 개발하고자 한다. 본 실험실이 현재 수행하는 검색법은 High Content Imaging기법을 사용하여 퇴행성 뇌질환에 사용할 수 있는 신경돌기증식 (neurite outgrowth)검색법, reporter gene을 이용하여 대사질환 및 퇴행성 질환에 적용할 수 있는 단백질 미접힘 (protein misfolding)검색법, 그리고 감염원의 직접적인 생존률을 측정하는 방법을 사용하는 항말라리아 약효 검색법이 있다.